DE2544780A1

DE2544780A1 - Kupplung zum ausgleichen von radialund achswinkelversatz

Info

Publication number: DE2544780A1
Application number: DE19752544780
Authority: DE
Inventors: Ilie Chivari
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1975-10-07
Publication date: 1977-04-21

Description

Kupplung zum Ausgleichen von Radial una Achswinkelversatz.
Die Erfindung betrifft eine Ausgleichkupplung fur die Verbinaung von zwei drehenden Wellen, bei denen sowohl ein Radialversatz als auch ein Achswinkelversatz vorhanden ist. Die Kupplung beateht aus einem ersten kupplungsglied, das mit einer ersten Welle verbunden ist, einem zweiten Supplungsglied, das mit einer zweiten Welle verbunden ist und in entsprechender Weise angeordnet, ein Zwischen-Verbindungsring, welcher mit dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied über jeweils zwei um 90° angeordneten Lagerbohrungen verbunden ist.
Es gibt eine Kupplung die fur Übertragung von Drehbewegungen zwischen parallelen Wellen mit veranderlichen Wellenversatz bekannt ist, bei der ei Zwischenglied vorgesehen ist, ds mit den beiden Kupylungsgliedern uber mindestens einem Schlitz auf wieder Seite und zueinander um 900 kreuzartig angeordnet, verbunden ist. Die Verbindung zwischen den Kupplungsgliedern und dem Zwischenglied erfolgt über die erwahnten kreuzartig angeordneten Schlitze, in denen von den Kupplungagliedern formschlussig ein keilartiges Teil angebracht wird. (Vergl. System Oldhamkupplung).
kupplungen nach diesen System können zwar einen sehr geringen Radialversat der Wellen ausgleichen, aber dafür enteteht ein gröberer Nachteil, und zwar, die Unwuchtwirkung des Zwischengliedes. Außerdem kamin eine Xupplung ach diesen System, wenn uberhaupt, nur sehr geringfugig Acilswinkelversatz ausgleichen und das ist dann mit groben technischen Nachteilen, wie Verschleiß, Drehschwinsungen usw. verbunden, das diese kaum zu bewältigen sind. Hinzu kommt, daß die Fertigung einer solchen kupplung sehr kostspielib ist, da die Verbindungsglieder hauptsächlich durch Frasarbeiten hergestellt werden. Außerdem müssen die Weliennaben einer solchen Kupplung derart auf d Wellen befestigt werden, daß eine axiale Verschiebung nicht moglich wird, da sonst die sohlitzartigen Verbindungen auseinandergehen und somit die Verbindung zwischen den Wellen abgebrochen wird. Auch die notwendige Materialpaarung', sowie die Schmierung in Betrieb sind kaum zu beherrschen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kupplung zu schaffen, welche sowohl einen größeren Radialversatz als auch einen größeren Achawinkelversatz-ausgleichen kann und gleichzeitig die durch das System bedingte Unwuchtwirkung höchstmöglichst auszugleichen, eine technisch einwandfreie Verbindungsart zwischen den Kupplungsgliedern zu realisieren, eine technisch funktionsfähige und zufriedenstellende Materialpaarung zu ermöglichen und inebesondere die Herstellung der Kuppluiig in einer einfachen und billigen Weise realisierbar zu machen und zzar derart, daX alle Verbindungsglieder aus runßgedrehten Material, bzw.
runddezogenen Stahlbolzen hergestellt werden, die in einfache Bohrungen befestigt werden, bzw. gleiten, während das Zwischenglied aus einem einfachen Ring mit Jeweils zwei Lageraugen pro Seite und um 90° zueinander verdreht besteht, deren Lageraugen einerseits auf dem Bolzen von der Antriebswelle und andererseits mit dem Bolzen von der Abtriebgwelle verbunden sind.
Die Erfindung ist nachstehend an Ausführungsbeispielon unter Bezugnahme auf die dazugehörenden Zeichnungen erläutert: Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung mit nur einem Verbindungs-Zwischenring bei fluchtenden Wellen, bei der die Lageraugen des Zwischenringes seitlich von der radialen Mittellinie des Ringes angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt A-B von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen Leingsschnitt einer Ausführungaform, bei der alle vier Lageraugen des Zwischenringes auf derselben radialen Mittellinie des Zwischenringes angeordnet sind.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt C-D von Fig. 3.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt einer Äusführungsform, bei der die Verbindungsbolsen und der Zwischenring über der Wellennabe radial angeordnet sind.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der Fig. 1, Jedoch mit zwei Verbindungsringen und einem Verbindungs-Zwischenglied mit zwei parallel angeordneten Verbindungebolzen.
Fig.7 zeigt einen Längeschnitt der Fig. 6 zur Verdeutlichung aes Verbindungs-Zwischengliedes.
Fig. o zeigt einen Längischnitt einer Ausführungoform, bei der als Verbindungs-Zwischenglied ein Ring mit kreuzartig angeordneten Verbindungebolzen vorgesehen iat, welche über Leitbuchsen in Rollen geführt werden.
Fig.9 zeigt einen Schnitt G-H von Fig. 8.
Fig. 10 zeigt einen Schnitt 0-1) von Fig. 9.
Bei der Ausführungaform nach Fig. 1 sind an dem ersten Kupplungsglied 2, das mit einer der Wellen verbunden ist, zwei zu dem anderen Kupplungsglied axial gestreckte Arme 4 u.6 vorgesehen, in deren Bohrungen 8 u.10 der Verbindungabolzen 12 mit den Sicherungsringen 14 u. 16 befestigt ist.
In ähnlicher Weise ist auch das kupplungsglied 18 ausgeführt, welches jedoch für den Verbindungszweck mit seinen axial gestreckten Armen 20 u. 22 um 90° zu dem ersten Kupplungsglied angeordnet ist und in dessen Armen wiederum ein Bolzen 24 mit den Sicherungsringen 26 u. 28 befestigt ist.
Als Verbindungs-Zwischenglied ist der Ring 30 vorgesehen, welcher einerseits über die Lageraugen 32 u. S4 versehen mit den Lagerbuchsen, bzw.
Lagernadeln 36 u. 38 auf dem Bolzen 12 drehbar und axial gleitend angebracht ist, und andererseits über die Lageraugen 40 u. 42, versehen mit den Lagerbuchsen, bzw. Nadellager 44 u. 46 auf dem Bolzen 24 drehbar und axial gleitend angebracht ist.
Bei der Ausführungaform nach Fig. 3 ist im Vergleich zu der Fig. 1 allein der Unterschied festzustellen, daß alle vier Lageraugen 48, 50, 52 u. 54 ges Verbindungs-Zwischenringes 56 in einer Ebene angeordnet sind woraus sich ergibt, daß die Verbindungsbolzen 58, 60, 62 u. 64 einzeln in dem Jeweiligen Arm befestigt werden. Jeder der Verbinaungsbolzen ist zum Zwecke der Befestigung mit einer Verjüngung 66 u. 6b ausgeführt und werden mittels der Schraubenmuttern 70 u. 72 fest angezogen.
Zwischen den Verbindungsbolzen und den Lageraugen sind ebenfalls Lagerbuchsen aus Gleitwerkstoff, bzw. Lagernadeln 74, 6, 76 u. bO vorgesehen, welche eine Dreh- und Achsialbewegung ermöglichen. Diese Ausführungsart ist besonders für solche Anwendungen angebracht, wo in erster Linie auf Radialverqatz wertgelegt wird und somit eine kürzere Bauweise als bei der Fig. 1 moglich ist.
Die Fig. 4 stellt einen Schnitt C-D von Fig. 3 dar und verdeutlicht die Anwendungsweise der Verbindungsglieder.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 sind die Wellennaben 82 und 84 0 mit jeweils zwei radialen und um 90 zueinander angeordneten Bolzen 86 u. 88 sowie 90 u. 92 versehen. Ein Verbindungs-Zwischenring 94 ist einerseits über die Lageraugen 96 u. 98 versehen mit den Lagerbuchsen 100 u.
102 auf den Bolzen 86 Ur 88 drehbar und axial verschiebbar gelagert und anuererseits über die Lageraugen 104 u. 106, versehen mit den Lagerbuchsen 108 u. 110, auf den Bolzen 90 u. 92 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Diese Ausführungsform ermoglicht die kürzeste Bauweise nach dem System. Die Verbindungsbolzen können aus einem Teil mit der Wellennabe hergestellt werden oder durch Warmachrumpfen in Bohrungen und mit einem Zylinderstift 112 abgesichert.
Bei der Ausführungsform nach aer Fig. 6 sind die Wellennabeii 114 u. 116 mit ihren zueinander gestreckten Armen in gleicher Ebene angeordnet und somit haben auch die Verbindungsbolzen 126 u. 128 die gleiche Stellung, d.h. parallel zueinander. Der Bolzen 126 ist in den axial gestreckten Armen 118 u. 120 mit den Sicherungsringen 130 ub 132 befestigt und der Verbindungsbolzen 128 in den axial gestreckten Armen 122 u. 124 mit den Sicherungsringen 154 u. 136.
Als Verbindungaglieder sind bei dieser Ausführungsform eine doppelte Anordnung vorgesehen und zwar für jeden der Verbindungsbolzen ein Verbindungs-Zwischenring 138 u. 140 welche über ein Zwischenglied 142, bestehend aus zwei parallel angeordneten Verbindungsbolzen 142 u. 144 (Fig. 7) verbunden sind. Das Zwischenglied 142 besteht aus zwei Teilen 146 u. 148, welche keilformschlüssig 150 über die Schrauben 152 u. 154 aneinander befestigt sind. Das Zwischenglied 142 ist über eine durchbohrte Kugel 156 und zwei Bolzen mit Halbrundköpfen 158 u. 160 in die Yerbindungsbolzen 126 u. 128 zentriert.
Die Halbrundkopf-Bolsen sind in ihrer Stellung durch vorgespannte Urckfedern 162 u. 164 eingehalten.
Die Verbindung zwischen den Verbindungsbolzen 126 u. 128 und aem Zwischenglied 142 erfolgt über die Verbindungsringe 138 u. 140. i>er Verbindungs ring 158 ist einerseits über die Lageraugen 166 u. 168, verstehen mit den Gleitbuchsen 170 u. 172, auf dem Verbindungsbolzen 126 drehbar und axial verschiebbar gelagert und andererseits über die Lageraugen 174 u. 17b, versehen mit den Lagerbuchsen 178 u. 180, auf dem Zwischengliedbolzen 14A, Fig. 7 gelagert, während der Verbindungsring 140 einerseits über die Lageraugen 182 u. 184, versehen mit den Lagerbuchsen 186 u. 188, auf dem Verbindungsbolzen 128 drehbar und axial verschiebbar gelagert iet und andererseits uber die Lageraugen 19 u. 192, versehen mit den Lagerbuchsen 14 u. 196, auf dem Zwischengliedbolzen 144. (Fig.7).
Diese Art der doppelten Äusführungsform mit zwei Verbindungsringen und einem Verbindungs-Zwischenglied hat als resultierende Wirkung, daß sich bei Radialversatz der Wellen die zwei Verbin<iungsringe stets und in jeder Lage wahren einer Umdrehung der Welle in ihrer exzentrischen Lage jeweils un 1800 befinden und somit wird die Unwuchtwirkung des einzelnen Ringes hundertprozentigausgeglichen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind an dem ersten Kupplungsglied 198 zwei um 180° zueinander, radial nach außen gestreckte Träger 200 u. 202 vorgesehen. Auf dem oberen Trager 2(30 befinden sich, in axialer Richtung angeordnet, zwei Bolzen 204 u. 206, auf denen jeweils eine Holle 2()8 u.
210 vorgesehen ist. Die Rollen sind innen mit Jeweils einer Lagerbuchse 212 u. 214 versehen, während der außere Durchmesser eine kreisförmige Flache 21o u. 218 aufweist. Die Rollen auf den Jeweiligen Bolzen sind Jeweils mit einem Sicherungsring 220 u. 222 abgesichert.
Auf dem unteren Träger 202 sind die Bolzen und Rollen in entsprechender Weise angeordnet wie auf dem oberen Trager 2O0. Zwischen den Rollen 208 u. 210 befindet sich eine Führungsbuchse 224, versehen mit einer Lagerbuchse 226, in welcher der Kreuzring-Bolzen 228 gelagert ist. Die FAhrungsbuchse ist radial nach außen von einer Gleitscheibe 230 gehalten und mit dem Sicherungsring 232 abgesichert.
Die weiteren Kreuzbolzen 234, 236 u. 238 des Kreuzringes 240 sind in ähnlicher Weise zwischen Führungebuchsen und Rollen angeordnet und zwar derart, daX die oberen und unteren Rollen an dem antriebsseitigen Kupplungsglied verbunden sind, während die links und rechts dargestellten Rollen (Fig. t an dem abtriebsseitigen Kupplungsglied angeordnet sind, so daß der Kraftflub von den Kreuzbolzen 228 u.236 über dem Kreuzring 240 an die Kreuzbolzen 234 u. 238 geleitet wird.
Bei der Ausführungsart nach Fig. 8 bzw. 9 ergibt aich der Vorteil, daß die Gleiteffekte zwischen den VerbindungsCliedern beim Radial-, bzw.
Achswinkelversatz durch Abrolleffekte ersetzt werden.
Ein weiterer Vorteil für eine Ausgleichskupplung nach dem System ist die Flanschausführung, da diese eine sehr kurze Bauweise ermöglicht.

Claims

Patentanspruche Kupplung zus Ausgleich von Radial- bzw. Ächswinkelversatz, bestehend aus einem ersten Kupplungsglied, das mit einer ersten Welle verbunden ist, einem zweiten Kupplungsglied, das mit einer zweiten Welle verbunden ist und dazwischen angeordnete Verbindungsglieder, die mit dem ersten und dem zweiten Kupplungsglied verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglieder (2 u. 18) jeweils zwei axial zueinsnder gestreckte Arme (4,6,20 u. 22) und um 1800 gegenüber angeordnet aufweisen, in deren Bohrungen Jeweils ein durchgehender Bolzen (12 u. 24) angebracht ist und als Zwischenglied ein Verbindungsring (50) vorgesehen ist, welcher einerseits über die Lageraugen 52 u. 54 und den Lagerbuchsen (56 u. 58) auf dem antriebseeitigenVerbindungsbolzen 12 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist und andererseits über die Lageraugen (40 u. 42) und den Lagerbuchsen (44 u. 46) auf den abtriebsseitigen Verbindungsbolzen (24) drehbar und axial verschiebbar gelagert ist.
2,) Kupplung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbolzen (12 u. 24) im oingebauten Zustand eine Stellung von 90, zueinander verdreht, haben.
3.) Kupplung nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenglied ein Verbindungsring (30) vorgesehen ist, welcher auf einer Seite zwei Lageraugen (52 u. 34) um 1800 zueinander angeordnet, und auf der anderen Seite um 900 zu den ersten verdreht, zwei weitere Lageraugen (40 u. 42) ebenfalls um 180° zueinander angeordnet, besitzt.
4.) Kupplung nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungebolzen (58,60,62 u. 64) als einzelne Elemente angebracht sind und gemenisam mit den Lageraugen (48,50,52 u. 54) auf einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.
5.) Kupplung nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungebolzen (86 u. 88) unmittelbar über die Kupplungsglieder (82 u.84) radial nach außen und zueinander um 1800 angeordnet sind, und der Verbindungsring (94) entsprechend angeordnet ist.
6.) Kupplung nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung glieder (114 u. 116) in gleicher Ebene, d.h. parallel zueinander angeordnet sind und als Zwischenglieder für Jedes Kupplungsglied jeweils ein Verbindungsring (138 u. 140) vorgesehen ist, und diese untereinander mittels eines Zwischengliedes (142), bestehend aus zwei zueinander parallel angeordneten Verbindungsboizen (145 u. 144) verbunden werden, welche zu den Verbinaungsbolzen (126 u. 128) eine Stellung mit einer Verdrehung von 90° haben.
7.) Kupplung nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenglied (142) über eine Kugel und zwei Eührungsbolzen mit rundem Kopf, gespannt durch zwei Druckfedern (162 u. 164) in die Verbindunsbolzen (126 u. 128) zentriert ist.
8.) Kupplung nach Anspruch 1 - 7 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglieder (198 u. 199) radial nach außen gerichtete Träger (200, 202, 205 u. 205) aufweisen, auf welche über die Bolzen (204,2t)6,2()7 u. 209) Hollen (208,210,207 u. 209) angebracht sina und innerhalb dieser Rollen die Ringkreuzbolzen (228,254,256 u. 258) über die Fuhrungsbuchsen (224,225,227 u. 229) geführt werden.
9.) Kupplung nach Anspruch 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwischenglied ein 4-Bolzen-Kreuzring (240) vorgesehen ist, von dessen Bolzen zwei um 180° zueinander, mit dem ersten Kupplungsglied (198) und die beiden anderen wieder um 1800 zueinander, mit dem zweiten Kupplungsglied (199) verbunden sind.
10.) Kupplung nach Anspruch 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungs-Zwischenglied (S°) auf den Verbindungsbolzen (12 u. 24) derart angeordnet ist, da zwischen dem Verbindungsring (30) und den axial gestreckten Armen (4 u. 6) bzw. (20 u. 22) ein Abstand C (Fig.1) vorgesehen ist, welcher mindestens dem vorgesehenen Radialversatz der Wellen entsprechen soll.